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Sicherheitsdrehzahlregler für Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung
betrifft einen Sicherheitsdrehzahlregler für Verbrennungskraftmaschinen mit einer
in der Ansaugleitung angeordneten Zusatzdrossel, die über ein Zwischengestänge von
einer vom Unterdruck in der Ansaugleitung beaufschlagten Druckabnahmevorrichtung,
bestehend aus Druckkammer und einer diese Kammer abschließenden federbelasteten
Biegehaut, geschlosssen wird, wenn der Unterdruck in der Ansaugleitung einen bestimmten,
der zulässigen Höchstdrehzahl der Maschine entsprechenden Wert erreicht. Diese Sicherheitsregler
haben die Aufgabe, die Höchstdrehzahl der Maschine auf einen bestimmten Höchstwert
zu begrenzen.
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Bei den bekannten Sicherheitsdrehzahlreglern dieser Art wirkt die
Biegehaut oder an ihrer Stelle auch ein Kolben durch das Zwischengestänge formschlüssig
auf die Zusatzdrossel, so daß von der Biegehaut selbst die ganzen Kräfte aufgebracht
werden müssen, die zum Verstellen der Zusatzdrossel nötig sind. Die Biegehaut muß
deshalb eine große Fläche haben, um die ihr zugedachte Arbeit leisten zu können.
Aber selbst bei genügend großer Biegehaut sind bei dieser formschlüssigen Einwirkung
auf die Zusatzdrossel die Schaltpausen unerwünscht groß, so daß beispielsweise nach
dem Schließen der Zusatzdrossel die Maschinendrehzahl sehr weit absinkt, ehe der
Regler die Zusatzdrossel wieder öffnet. Man hat zwar auch schon bei den genannten
Einrichtungen mit formschlüssiger Verbindung versucht, wenigstens den zuletzt genannten
Mangel zu beheben, indem auch die Rückseite des in diesem Fall als Verstellglied
dienenden Kolbens durch einen Drosselkanal und ein Steuerventil einem Druckwechsel
unterworfen wird. Da aber bei dieser Einrichtung die Rückseite des Kolbens durch
den Drosselkanal mit der Saugleitung vor der Zusatzdrossel verbunden ist und bei
geschlossener Zusatzdrossel der
Unterdruck hier sehr stark abfällt,
entsteht trotz der zusätzlichen Einrichtung keine wesentliche Unterstützungskraft
am Kolben, ganz abgesehen davon, daß der Drosselkanal ohnehin verzögernd auf die
Unterdruckbildung auf der Kolbenrückseite wirkt.
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Um alle diese Mängel auf einfache und zuverlässige Weise zu beheben,
wird nach der Erfindung an die Biegehaut auf der der Druckkammer abgewendeten Seite
ein Steuerschieber angefügt, der durch diese Biegehaut bewegt wird und ein Druckmittel
für einen die Zusatzdrossel verstellenden Arbeitskolben steuert. Das Druckmittel
wird dabei in bekannter Weise von einer mit der Brennkraftmaschine gekuppelten Pumpe,
insbesondere der Schmierölpumpe, geliefert. Die Erfindung bringt eine baulich einfache
Lösung, bei der der Unterdruck der Saugleitung nur zu steuern braucht und zum Verstellen
der Zusatzdrossel eine Hilfskraft verwendet ist, die gerade im Augenblick des Bedarfs
in höchster Stärke verfügbar ist.
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Es ist zwar an sich bekannt, zum Betätigeii von Reglern an Brennkraftmaschinen
ein Druckmittel zu verwenden, das von einer von der Maschine angetriebenen Pumpe
geliefert wird. Hierbei handelt es sich jedoch um für die Grenzdrehzahlregelung
nicht brauchbare Dauerregler, insbesondere dauernd wirksame höhenabhängige Drehzahlregler,
bei denen die Art der gewählten Hilfskraft unwesentlich ist und somit nicht die
gleiche Bedeutung hat wie bei einem Sicherheitsdrehzahlregler. Auch haben diese
Höhenregler geschlossene Membrankapseln ohne Feder, die auf der Unterdruckseite
mit dem Steuerschieber verbunden sind und somit leicht zu Undichtigkeiten neigen.
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Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i einen Schnitt durch die Vorrichtung in der normalen Fahrstellung
und Abb. 2 einen Schnitt durch diese Vorrichtung in der Begrenzungsstellung.
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Mit i ist der Vergaser einer Brennkraftmaschine bezeichnet; 2 ist
dessen Lufttrichter, 3 seine vom Fahrer verstellbare Drosselklappe. Vom Vergaser
führt die Saugleitung 4 zur Brennkraftmaschine. In der Saugleitung ist eine zusätzliche
Drosselklappe 5 vorgesehen. Diese Klappe 5 dient als Drosselvorrichtung zum Begrenzen
der Höchstdrehzahl der Maschine und ist zu diesem Zweck durch einen Hebel 6 und
durch eine Stange 7 mit einem Kolben 8 ;verbunden. Der Kolben 8 ist in einem Zylinder
9 beweglich; eine Feder io ist bestrebt, ihn nach unten gegen Anschläge i i zu drücken.
Der Zylinderraum oberhalb des Kolbens 8 ist durch Löcher 12 mit der Außenluft verbunden,
während der Raum unterhalb des Kolbens durch einen Kanal 13 an eine Bohrung i- angeschlossen
ist. An diese Bohrung 14 sind ferner eine mit der nicht dargestellten Schmieröldruckleitung
der Maschine verbundene Druckölleitung 15 und eine Ölrücklaufleitung 16 angeschlossen.
Ein Kanal 17 dient dem Leckölrücklauf aus dem oberen Raum des Zylinders 9. Das rechte
Ende der Bohrung 14 ist durch einen Stopfen 18 verschlossen, der eine Belüftungsöffnung
ig oder auch eine Verbindung zur Ölrücklaufleitung 16 besitzen kann.
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In die Bohrung 14 ist von links ein Schieber 2o mit drei Bunden 21,
-2-2 und 23 eingeführt. Das linke Ende dieses Schiebers ist mit einer Biegehaut
24 verbunden, die mit ihrem Rand zwischen die Flanschen der topfförmigen Gehäuseteile
25,:26 eingespannt ist. Der rechte Gehäuseteil 25 ist durch ein oder mehrere
Löcher 27 dauernd mit der Außenluft verbunden, während der linke Gehäuseteil 26
durch ein Rohr 28 an dem Lufttrichter 2 des Vergasers angeschlossen ist. Eine Feder
29 sucht die Biegehaut 24 in der rechten Endstellung zu halten.
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Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Bei normalem Fahrbetrieb sind die
Teile der Vorrichtung in der in Abb. i dargestellten Lage. Wenn jedoch die Drehzahl
der Maschine einen bestimmten Wert übersteigt, entsteht durch die Saugwirkung am
Lufttrichter 2 in dem Gehäuse 26 ein so großer Unterdruck, daß die Biegehaut 24.
entgegen der Feder 29 nach links gezogen wird. Mit der Biegehaut bewegt sich auch
der Schieber 2o nach links, und zwar ohne nennenswerten Widerstand, da der Schieber
vom Öldruck entlastet ist. Die Unterdrucksteuervorrichtung kann also sehr rasch
ansprechen.
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Durch diesen Linkshub der Steuervorrichtung kommt der Schieberbund
22 in eine Stellung (vgl. Abb. 2), in der der Kanal 13 mit der Druckölleitung 15
verbunden ist. Infolgedessen strömt das Öl mit einem entsprechend der hohen Betriebsdrehzahl
hohen Druck unter den Kolben 8, so daß dieser nach oben geschoben und die Klappe
5 im Schließsinn bewegt wird. Dabei kann die Klappe 5 ganz in ihre Schließstellung
gehen oder nur drosseln, je nach den gerade vorliegenden Verhältnissen nach der
Einstellung.
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Durch das mehr oder weniger starke Schließen der Drosselklappe 5 erhält
die Maschine weniger Gemisch und wird so vor dem willkürlichen Übersteigern der
Drehzahl, z. B. bei Talfahrten mit Vollgas, gesichert. Sobald die Drehzahl der Maschine
nachläßt, läßt auch die Luftströmgeschwindigkeit im Vergaser und also auch der Unterdruck
in
dem Gehäuse 26 nach, so daß die Feder 29 die Biegehaut 24 und den Schieber 2o wieder
nach rechts schieben kann. Sobald der Schieber weit genug nach rechts gerückt ist
(Abb. r), fließt das Öl aus dem Zylinder 9 zum Rücklauf 16 zurück; der Kolben 8
wird durch seine Feder und sein Gewicht nach unten geschoben und öffnet dabei die
Klappe 5. In dieser Kolbenstellung fließt etwa am Kolben vorbeigegangenes Lecköl
durch den Kanal 17 ab.
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Die Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie eine Regelung der Höchstdrehzahl
innerhalb enger Grenzen gestattet, da erstens die Biegehaut 24 nur einen zudem entlasteten
Steuerschieber zu bewegen braucht und also sehr rasch auf Druckunterschiede und
-schwankungen in der Vergasersaugleitung ansprechen kann und zweitens für die Verstellung
der Drosselvorrichtung eine dem Unterdruck überlegene Hilfskraft zur Verfügung steht,
die außerdem im Regelbereich ihre höchste Stärke erreicht und dementsprechend auch
große Rückführkräfte vorgesehen werden können. .
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung kann noch verbessert werden, indem
man die Drosselklappe 5 exzentrisch lagert, d. h. ihr ungleich große Flügel gibt,
und zwar so, daß der große Flügel unter dem Einfluß der Saugwirkung der Maschine
beim Schließen bremst und umgekehrt beim Öffnen mithilft. Dadurch wird vermieden,
daß die Drosselklappe ruckartig in ihre Abschlußstellurig geht und in dieser durch
die Saugwirkung der Maschine festgehalten wird.
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Um zu verhindern, daß beim Einschalten der Hilfskrafteinrichtung aus
der Druckölleitung zu viel Öl entnommen wird, ist es unter Umständen zweckmäßig,
zwischen die Druckölleitung 15 und die Schmieröldruckleitung 3 i der Maschine einen
teilweise mit Öl gefüllten geschlossenen Windkessel 30
einzuschalten.
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An Stelle der Schmierpumpe kann zum Antrieb der Hilfskrafteinrichtung
auch eine andere von der Maschine angetriebene Pumpe, z. B. die Kühlwasserpumpe
oder der Drucklufterzeuger einer Bremseinrichtung, benutzt werden.